RELAÇÃO ENTRE OS VÍRUS E OS INSECTOS

LUÍS JOAQUIM CARLOS

3º EARN MICROBIOLOGIA AMBIENTAL

Tema: RELAÇÃO ENTRE OS VÍRUS E OS INSECTOS

FACULDADE DE ENGENHARIA AMBIENTAL E DOS RECURSOS NATURAIS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E DOS RECURSOS NATURAIS CHIMOIO, 2016

LUÍS JOAQUIM CARLOS

3º EARN MICROBIOLOGIA AMBIENTAL Tema: RELAÇÃO ENTRE OS VÍRUS E OS INSECTOS

DOCENTE: dr Satar Luciano Gemusse

FACULDADE DE ENGENHARIA AMBIENTAL E DOS RECURSOS NATURAIS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E DOS RECURSOS NATURAIS CHIMOIO, 2016

Índice Conteúdo 1.

Páginas

Introdução ............................................................................................................................. 1 1.1.

Objectivos específicos ................................................................................................... 1

1.2.

Metodologia .................................................................................................................. 1

Capítulo II ..................................................................................................................................... 2 2.

Conceitos de insectos e vírus ................................................................................................ 2 2.1.

Taxonomia dos vírus ..................................................................................................... 2

2.1.1.

Classificação de Baltimore .................................................................................... 3

2.1.2.

Estrutura viral ........................................................................................................ 3

2.2.

Insectos .......................................................................................................................... 4

2.2.1.

Morfologia dos insectos ........................................................................................ 5

2.2.2.

Aparelho bucal dos insectos .................................................................................. 5

2.3.

Transmissão dos vírus por insectos ............................................................................... 6

2.4.

Replicação viral ............................................................................................................. 7

2.5.

Relacção entre vírus e insectos...................................................................................... 8

2.6.

Controle da propagação de vírus ................................................................................... 9

2.6.4. 3.

Controle biológico ................................................................................................. 9

Conclusão ............................................................................................................................ 11

Bibliografia ................................................................................................................................. 12

1. Introdução O presente trabalho realizado no âmbito da disciplina de Microbiologia Ambiental tem como tema a relacção entre vírus e insectos. Os vírus são microrganismos que habitam os mais diversos locais, conforme Nascimento (2010), esta propriedade é denominada de ubiquidade. Nascimento (2010) diz que os vírus são um dos mais perigosos micro-organismos patogénicos. Os vírus causam doenças em plantas e animais, Incluindo o homem. Muitas das doenças causadas pelos vírus, são envolvidos vectores, que principalmente são os insectos que funcionam como hospedeiros intermediários. Conforme Michereff, a importância dos insectos como agentes de disseminação de vírus também é relevante em termos experimentais, pois permite a realização de estudos que buscam o tipo de relacção vírus – vector e aspectos epidemiológicos relacionados às viroses. O MS (2014) afirma ainda que os principais vectores são, os mosquitos, os flebótomos, as carraças, as pulgas e os piolhos, não só porque integram um conjunto muitíssimo alargado de doenças, algumas consideradas como as de maior mortalidade e morbilidade a nível mundial. Não tendo esgotado o tema, de acordo com os dados adquiridos na pesquisa, iremos fazer uma descricção de alguns aspectos importantes de forma a garantir uma compreensão holística sobre o tema.

1.1.

Objectivos específicos



Conceituar os insectos e os vírus;



Estudar a relacção entre os insectos e os vírus;



Conhecer medidas de mitigação das doenças causadas pelos insectos;

1.2.

Metodologia

O presente trabalho foi realizado com base na pesquisa bibliográfica.

1

Capítulo II 2. Conceitos de insectos e vírus Conforme Stephen et all (2011), Vírus são partículas infecciosas, de natureza nucleoprotéica, de dimensões geralmente inferiores a 0,2 μm capazes de ser transmissíveis e causar doenças em hospedeiros. Diferem dos demais seres vivos pela ausência de organização celular, por não possuírem metabolismo próprio e por necessitarem de uma célula hospedeira (CARVALHO 2010, p 47). Para Picanço, a infecção por vírus geralmente ocorre pela ingestão de partículas virais, podendo eventualmente ser pelo canibalismo de insectos. Após a ingestão das partículas virais, o período entre a infecção até a morte do inseto depende de vários factores que são: idade da larva, temperatura ambiente, virulência, dosagens ingeridas e aspectos nutricionais do insecto hospedeiro.

2.1.

Taxonomia dos vírus

Stephen et all (2011) diz que as propriedades físico-químicas dos vírus os tornam capazes de infectar o organismo através de receptores de membrana específicos, presentes nas células hospedeiras.

Figura 1: Classificação taxonómica dos vírus. Fonte: Stephhen et all (2011).

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Stephhen et all (2011) afirma que, dessa forma, os vírus podem ser classificados de acordo com o tipo de ácido nucleico, simetria do capsídeo, presença ou ausência do envelope, tamanho e sensibilidade às substâncias químicas. Quanto ao genoma dos vírus, este pode ser constituído por fita simples (ss) ou dupla (ds), linear ou circular, de polaridade positiva ou negativa (STEPHHEN et all, 2011, p 128).

2.1.1. Classificação de Baltimore Uma outra classificação viral foi definida por David Baltimore, em 1971, a fim de correlacionar as características do ácido nucleico com as estratégias de replicação (STEPHHEN et all, 2011, p 129). Esta classificação tem finalidade taxonómica. 

Classe I - ADN de fita dupla – Ex: Adenovírus, Herpesvírus e Poxvírus;



Classe II - ADN de fita simples positiva – Ex: Parvovírus;



Classe III - ARN de fita dupla – Ex: Reovírus, Birnavírus;



Classe IV - ARN de fita simples positiva – Ex: Picornavírus e Togavírus;



Classe V - ARN de fita simples negativa – Ex: Orthomixovírus e Rhabdovírus;



Classe VI - ARN de fita simples positiva, com ADN intermediário no ciclo biológico do vírus – Ex: Retrovírus;



Classe VII - ADN de fita dupla com ARN intermediário – Ex: Hepadnavírus.

2.1.2. Estrutura viral Conforme Carvalho (2010), basicamente os vírus são constituídos por dois componentes essenciais: a parte central, que recebe o nome de cerne, onde se encontra o genoma, e que pode ser ADN ou ARN (salvo exceção); associado a uma capa protéica denominada capsídeo, formando ambos o nucleocapsídeo. Conforme Michereff, podemos descrever os seguintes componentes: 

Genoma: conjunto de informações genéticas de um vírus, codificado pelo ácido nucléico;



Capsídeo: capa protéica que envolve o genoma viral, formada por subunidades de proteína;



Capsômero: sub-unidades do capsídeo; 3



Nucleocapsídeo: conjunto formado pelo genoma mais capsídeo;



Envelope: membrana que envolve o nucleocapsídeo em alguns tipos de vírus.

Stephhen et all (2011) afirma ainda que, o vírus é constituído basicamente por duas estruturas: ácido nucleico e capsídeo, sendo que, em alguns grupos, apresentam também o envelope ou invólucros. A função do ácido nucleico é albergar a informação genética (replicação viral) e a do capsídeo é a protecção do genoma.

Figura 2: Componentes da partícula viral (vírus HIV). Fonte: Nascimento (2010), p 349.

2.2.

Insectos

Conforme a Wikipédia, Insectos são invertebrados com exo-esqueleto quitinoso, corpo dividido em três tagmas (cabeça, tórax e abdómen), três pares de patas articuladas, olhos compostos e duas antenas. Para o Só Biologia, insectos são artrópodes com seis patas distribuída em três pares ligadas ao tórax. Os insectos apresentam o corpo sub-dividido cabeça, tórax e abdome. Possuem um par de antenas, dois pares de asas, na maioria das vezes, mas há espécies com apenas um par e outras sem asas. A Wikipédia diz ainda que, seu nome vem do latim insectum. Pertencem à classe Insecta e compõem o maior e mais largamente distribuído grupo de animais do filo Arthropoda e, consequentemente, dentre todos os animais.

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2.2.1. Morfologia dos insectos

Figura 3: Morfologia dos insectos. Fonte: Só Biologia. Disponível em: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos3/bioartropodes2.php.

2.2.2. Aparelho bucal dos insectos Para Ribeiro (2015), o aparelho bucal dos insectos é bem diversificado, sendo o seu aspecto utilizado como um dos critérios de classificação de acordo com a forma e função que desempenha. Entre os animais, sejam eles invertebrados ou vertebrados, a anatomia bucal está diretamente relacionada ao hábito alimentar. Ribeiro (2015) afirma ainda que, os insectos possuem estrutura morfológica do aparelho bucal bem diversificada. Principais estruturas (peças) bucais: mandíbulas, maxilas, labro, epifaringe, hipofaringe e lábio. Desta maneira os insectos podem ser sub-divididos em: 

Sugador – formado por uma probóscide, apresentando aspecto de um tubo enrolado sobre si mesmo, desenrolando-se quando o animal se alimenta. Exemplo: Borboleta.



Sugador picador – formado por uma projecção tubular semi-rígida, comum em animais transmissores de doenças (vectores). Exemplo: mosquito Aedes aegypti.



Mastigador / triturador – geralmente caracterizando o aparelho bucal dos insectos herbívoros ou predadores. Exemplo: besouros. 5



Lambedor – formado por um prolongamento tubular, utilizado na absorção de alimentos líquidos. Exemplo: abelhas.

2.3.

Transmissão dos vírus por insectos

Conforme Michereff, os insectos representam o mais comum e importante grupo de agentes transmissores de vírus na natureza. Isto se justifica pelo número de viroses veiculadas por insectos. Para Michereff, a importância dos insectos em relação aos demais grupos de vectores está relacionada com algumas características peculiares deste organismos, como de possuir hábito alimentar e aparelho bucal que facilitam a aquisição e inoculação de vírus em plantas e animais. Os vírus podem ser veiculados por diferentes partes do corpo do insecto, como por exemplo, asas, patas e ovopositor. No entanto, o aparelho bucal é a parte mais eficiente e adequada para a transmissão dos vírus. Michereff afirma ainda que as relacções entre vírus e vector, são em alguns casos simples e efêmeras (insectos com aparelho bucal mastigador) e, em outros complexos e, duradouras (insectos com aparelho bucal sugador). a) Transmissão não persistente Conforme Nascimento (2010), a passagem dos vírus não persistente ocorre através da contaminação do aparelho bucal e é considerada um processo mecânico. Nascimento (2010) diz ainda que o facto destes vírus serem prontamente transmissíveis nas picadas de prova dos insectos e passarem com facilidade através de meios mecânicos demonstra que os mesmos ocorrem nos tecidos superficiais da planta hospedeira. b) Transmissão persistente. Neste caso ocorre uma alta especificidade na relacção vírus-vector. São várias as peculiaridades que permitem caracterizar esta modalidade: 

Nos vírus circulativos – O vírus é adquirido pelo vector, passa através das paredes do trato intestinal e vai para a hemolinfa, sendo levado para glândula salivar, onde

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promove a contaminação da saliva; ao se alimentar numa planta ou animal sadio o vírus é transmitido via saliva contaminada. 

Nos vírus propagativos – Este, replicado pelo vector, que passa a transmití-lo durante toda sua vida, em alguns casos o insecto transmite o vírus também à sua progênie, através dos ovos (transmissão transovariana).

2.4.

Replicação viral

Conforme Michereff, os vírus, como partículas extracelulares, não têm actividade metabólica independente. A multiplicação dos vírus dá-se por replicação, na qual os componentes protéicos e o ácido nucléico viral são produzidos dentro de hospedeiros susceptíveis. Tanto Michereff como o Nascimento (2010) afirmam que a replicação envolve os fenómenos que serão descritos abaixo: a) Penetração Tanto o vírus completo como o ácido nucléico viral podem penetrar no interior da célula. A penetração dos vírus de plantas é um processo passivo, sendo necessária a presença deferimentos, principalmente por intermédio de insectos, ou por poros que se estendem ao longo da parede celular. b) Liberação do ácido nucléico Se o vírus completo entrar numa célula, deve ocorrer o desnudamento, isto é, a perda da capa protéica pela acção de enzimas da célula hospedeira, para que ocorra a liberação do ácido nucléico, tornando-o disponível para a transcrição, tradução e replicação. Dependendo do vírus, o desnudamento pode ocorrer dentro de vacúolos, no citoplasma ou no núcleo. c) Biossíntese dos componentes virais A replicação activa do ácido nucléico e a síntese de proteínas virais começam após a dissociação do capsídeo e genoma. Além do ATP (adenosina trifosfato) celular, os vírus requerem o uso de ribossomas da célula, do ARN de transferência, de enzimas e de certos processos biossintéticos para sua replicação.

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d) Montagem e maturação O local específico para a montagem e maturação do vírus dentro da célula é característico de cada gênero de vírus (núcleo ou citoplasma). e) Propagação O mecanismo de propagação varia com o tipo de vírus. Em alguns casos a lise celular (morte da célula) resulta na liberação das partículas virais. Em outros, a maturação e a liberação são relativamente lentas e os vírions são liberados sem a destruição da célula hospedeira.

2.5.

Relacção entre vírus e insectos

Parasitismo Conforme o Wikipédia, o parasitismo é uma relacção desarmônica entre seres de espécies diferentes, em que um deles é o parasita que vive dentro ou sobre o corpo do outro que é designado hospedeiro, do qual retira alimento para sobreviver em um tempo constante. A Wikipédia afirma ainda que os parasitas geralmente não têm intenções de causar a morte dos hospedeiros, no entanto por vezes a população do parasita cresce exageradamente em determinados hospedeiros de forma que a superpopulação desses parasitas acaba causando a morte desses hospedeiros devido ao excesso de prejuízos causados pela quantidade anormal de parasitas parasitando um só organismo hospedeiro, designada hiperinfestação de parasitas. Quanto à localização no corpo do hospedeiro, os parasitas podem ser classificados em: 

Ectoparasitas “ecto” significa à superfície;



Endoparasitas “endo” significa internos;



Parasitas intracelulares “das células.

Patógenos Para Menezes, constituem-se de microrganismos causadores de doenças em insectos e pertencem, principalmente, aos seguintes grupos: fungos, bactérias, vírus e nematóides. Os vírus apresentam alta especificidade e alta virulência ao insecto hospedeiro, e as famílias de vírus que mais comumente causam doenças em insectos são: Baculoviridae 8

(única exclusiva de invertebrados), Reoviridae, Poxviridae, Ascoviridae, Iridoviridae, Parvoviridae, Picornaviridae, Caliciviridae, Polydnaviridae, Nodaviridae, Rhabdoviridae e Nadaurelia (MENEZES, n d).

2.6.

Controle da propagação de vírus

2.6.1. Controle mediante substâncias químicas Conforme Nascimento (2010), um dos meios mais eficazes para controlar as doenças das plantas é o uso de substâncias químicas naturais ou sintéticas, e talvez biológicas, pois, já existem alguns fungicidas biológicos. Com frequência o controle químico é mais econômico e eficaz que outros meios.

2.6.2. Quimioterapia Quimioterapia é o controlo ou cura da enfermidade por meio de substâncias químicas que actuam no interior da planta. Este princípio pode usar-se para proteger as plantas da invasão de patógenos, ou para tratar as infecções estabelecidas.

2.6.3. Controle pelas radiações No controle de insectos (larvas e ovos), fungos, bactérias, alguns vírus e demais alojados em alimentos, durante o armazenamento e transporte.

2.6.4. Controle biológico Picanço afirma que é o controlo das pragas através de inimigos naturais. Os inimigos naturais pertencem a cinco grupos: predadores, parasitóides, parasitas, competidores e entomopatógenos. Os principais são: 

Competidores: São organismos de vida livre que competem com os insectos e ácaros-praga por um factor de sobrevivência como alimento, abrigo, território ou local de nidificação.



Predadores: Eles geralmente são maiores do que suas presas. Alguns predadores por possuírem teias (aranhas) ou veneno (marimbondo, formigas e percevejos) 9

conseguem alimentar-se de indivíduos maiores do que eles. O predador consumirá diversas presas durante seu ciclo de vida. No ato da predação eles geralmente atacam e matam a presa rapidamente.

2.6.4.1. Tipos de controlo biológico a) Controle Biológico Natural Para Silveira, o conceito “balanço da natureza” se define como a tendência natural das populações de plantas e animais de não crescer até o infinito, nem decrescer até a extinção, como resultado de processos reguladores (como os inimigos naturais) em ambientes não perturbados, isto é, ecossistemas naturais. b) Controle Biológico Aplicado Para Silveira, o controlo biológico aplicado envolve a interferência do homem e funciona no sentido de incrementar as interacções antagônicas que ocorrem entre os seres vivos na natureza. Esse tipo de controlo pode ser clássico, conservação e aumentativo. 

O controlo biológico clássico: envolve a importação dos agentes de controlo de um país para outro ou de uma região para outra, de modo a estabelecer um equilíbrio biológico a uma dada praga. Em muitos casos, o complexo de inimigos naturais associados com um insecto-praga pode ser inadequado.



Conservação: envolve medidas que preservem os inimigos naturais em um agroecossistema, ou seja, manipular o seu ambiente de forma favorável, como evitar prácticas culturais inadequadas, preservar fontes de alimentação ou habitat, uso de productos fitossanitários seletivos.

Silveira diz que, a conservação pode resultar tanto em maior diversidade de espécies benéficas quanto em uma grande população de cada espécie, conduzindo a um melhor controlo de pragas. A conservação de inimigos naturais é provavelmente a mais disponível e importante prática de controlo biológico para os produtores de vegetais. c) O controlo biológico aumentativo Para Silveira, onde os inimigos naturais são periodicamente introduzidos e liberados, após a criação massal em laboratório; é comercialmente aplicado em grandes áreas em vários sistemas de cultivo ao redor do mundo. 10

3. Conclusão De forma conclusória, vírus partículas muito ínfimas, capazes de ser transmissíveis e causar doenças em hospedeiros. Já os insectos são invertebrados artrópodes e pertencem à classe Insecta; muitos insectos são considerados daninhos porque transmitem doenças (mosquitos, moscas), danificam construções (térmitas) ou destroem colheitas (gafanhotos, gorgulhos). Existem mais de 140 vírus patógenos que pedem ser transmitidos para o homem através da água, insectos e outros vectores. Estes são os vírus entéricos eliminados a través das fezes de pessoas infectadas e infectam os insectos como hospedeiros intermediários até chegar ao homem. Hoje, muitos entomologistas economistas ou agrônomos se preocupam com várias formas de lutar contra os insectos vectores de doenças, por vezes usando insecticidas mas, cada vez mais, investigando métodos de biocontrole.

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